.10 工程科学学报，第44卷，第X期 可以很好地利用MOFs结构可控且多样的特点， in gas-sensing devices.Acta Mater,2013,61(3):974 得到具有所需要结构、孔隙、形态的目标物质作 [7]Zhao M T,Yuan K,Wang Y,et al.Metal-organic frameworks as 为传感材料.因此，将MOFs应用于VOCs化学电 selectivity regulators for hydrogenation reactions.Narure,2016, 阻传感器对于VOCs传感器的发展具有深远意义. 539(7627):76 然而，应用MOF材料的电阻传感器仍然面对 [8]Zhou H C,Kitagawa S.Metal-organic frameworks (MOFs).Chem 许多问题，也存在着许多发展方向： Soc Rev,2014,43(16):5415 (1)为了进一步发展MOFs材料在化学电阻传 [9] Zou X Y,Chen M,Cao X Q,et al.Review of application of MOF materials for removal of environmental pollutants from water(I ) 感器中的应用，MOFs的合成方法和性能有待进一 步优化.目前很多MOFs的合成方法过于复杂，合 Chin J Eng,2020,42(3):289 成时间过长；另外很多MOFs的稳定性不够，在面 (邹星云，陈明，曹晓强，等.MOF材料在水环境污染物去除方面 的应用现状及发展趋势(I).工程科学学报，2020,42(3)：289) 对复杂的监测环境与湿度状态下骨架会发生衰变 [10]Fei HH,Paw UL,Rogow D L,et al.Synthesis,characterization, 甚至破坏；此外目前高导电性MOFs的合成虽然 and catalytic application of a cationic metal-organic framework: 取得了重大突破，但目前导电性MOFs的数量仍 Ag2(4,4'-bipy(O;SCH2CHSO:).Chem Mater,2010,22(6): 然较少，相关传感器的数量也较少.因此在保证 2027 MOF孔隙状况和骨架结构的情况下，选择合适的 [11]Koo W T,Jang J S.Kim I D.Metal-organic frameworks for 金属离子和配体加之合理的合成方法 chemiresistive sensors.Chem,2019,5(8):1938 (2)将MOFs组装成2D与3D架构对于其与 [12]Zhang L T,Zhou Y,Han S T.The role of metal-organic 电子设备结合至关重要，在此基础上发展出了一 frameworks in electronic sensors.Angewandte Chemie Int Ed, 系列物理与化学方法.其中，物理方法（包括滴注 2021,60(28):15192 法和液相外延法等)虽然简单快速，但是很难保持 [13]Campbell M,Dinca M.Metal-organic frameworks as active 其在基地上的强附着：化学方法（如原位合成法 materials in electronic sensor devices.Sensors,2017,17(5):1108 等)虽然附着能力强，但是化学方法也存在如合成 [14]Zhai Z Y,Zhang XL.Li C J.Research progress of metal organic 时间长、合成条件比较特殊、对基材有要求等问 framework (MOFsVfiber materials used in resistive gas sensors. 题.因此，既能适应不同类型的MOFs,又适用于电 Chin J Eng,.2020,42(9):1096 子设备的高质量MOFs膜合成的简便方法仍然有 (翟振字，张秀玲，李从举.金属有机骨架(MOFs)/纤维材料用于 待于开发和研究 电阻式气体传感器的研究进展.工程科学学报，2020,42(9)： 1096) 参考文献 [15]Kirchon A,Feng L,Drake H F,et al.From fundamentals to [1]Barea E,Montoro C.Navarro J A R.Toxic gas removal- applications:A toolbox for robust and multifunctional MOF metal-organic frameworks for the capture and degradation of toxic materials.Chem Soc Rev,2018,47(23):8611 gases and vapours.Chem Soc Rev,2014,43(16):5419 [16]Smith M K,Mirica K A.Self-organized frameworks on textiles [2]Wang H.Lustig W P.Li J.Sensing and capture of toxic and (SOFT):Conductive fabrics for simultaneous sensing,capture,and hazardous gases and vapors by metal-organic frameworks.Chem filtration of gases.JAm Chem Soc,2017,139(46):16759 Soc Rev,2018,47(13):4729 [17]Campbell M G,Liu S F,Swager T M,et al.Chemiresistive sensor [3]Zhu Q,Zhang Y M.Hu C Y,et al.Progress of research on arrays from conductive 2D metal-organic frameworks.J Am Chem modified oxide semiconductor gas sensor.J Funct Mater,2014, Soc,2015,137(43)13780 45(17):17017 [18]Wu AQ,Wang WQ.Zhan H B,et al.Layer-by-layer assembled (朱琴，张裕敏，胡昌义，等.氧化物半导体气敏传感器的改性研 dual-ligand conductive MOF nano-films with modulated 究进展.功能材料，2014,45(17)：17017) chemiresistive sensitivity and selectivity.Nano Res,2021,14(2): [4]Zang X N,Zhou Q,Chang J,et al.Graphene and carbon nanotube 438 (CNT)in MEMS/NEMS applications.Microelectron Eng,2015, [19]Yao M S,Lv X J,Fu Z H,et al.Layer-by-layer assembled 132:192 conductive metal-organic framework nanofilms for room- [5]Choi S J,Kim I D.Recent developments in 2D nanomaterials for temperature chemiresistive sensing.Angewandte Chemie Int Ed, chemiresistive-type gas sensors.Electron Mater Lett,2018,14(3) 2017,56(52:16510 221 [20]Hu N,Yang Z,Wang Y,et al.Ultrafast and sensitive room [6]Kim I D,Rothschild A,Tuller H L.Advances and new directions temperature NH3 gas sensors based on chemically reduced可以很好地利用 MOFs 结构可控且多样的特点， 得到具有所需要结构、孔隙、形态的目标物质作 为传感材料. 因此，将 MOFs 应用于 VOCs 化学电 阻传感器对于 VOCs 传感器的发展具有深远意义. 然而，应用 MOF 材料的电阻传感器仍然面对 许多问题，也存在着许多发展方向： （1）为了进一步发展 MOFs 材料在化学电阻传 感器中的应用，MOFs 的合成方法和性能有待进一 步优化. 目前很多 MOFs 的合成方法过于复杂，合 成时间过长；另外很多 MOFs 的稳定性不够，在面 对复杂的监测环境与湿度状态下骨架会发生衰变 甚至破坏；此外目前高导电性 MOFs 的合成虽然 取得了重大突破，但目前导电性 MOFs 的数量仍 然较少，相关传感器的数量也较少. 因此在保证 MOF 孔隙状况和骨架结构的情况下，选择合适的 金属离子和配体加之合理的合成方法. （2）将 MOFs 组装成 2D 与 3D 架构对于其与 电子设备结合至关重要，在此基础上发展出了一 系列物理与化学方法. 其中，物理方法（包括滴注 法和液相外延法等）虽然简单快速，但是很难保持 其在基地上的强附着；化学方法（如原位合成法 等）虽然附着能力强，但是化学方法也存在如合成 时间长、合成条件比较特殊、对基材有要求等问 题. 因此，既能适应不同类型的 MOFs，又适用于电 子设备的高质量 MOFs 膜合成的简便方法仍然有 待于开发和研究. 参    考    文    献 Barea  E,  Montoro  C,  Navarro  J  A  R.  Toxic  gas  removal – metal–organic frameworks for the capture and degradation of toxic gases and vapours. Chem Soc Rev, 2014, 43（16）: 5419 [1] Wang  H,  Lustig  W  P,  Li  J.  Sensing  and  capture  of  toxic  and hazardous gases and vapors by metal–organic frameworks. Chem Soc Rev, 2018, 47（13）: 4729 [2] Zhu  Q,  Zhang  Y  M,  Hu  C  Y,  et  al.  Progress  of  research  on modified  oxide  semiconductor  gas  sensor. J Funct Mater,  2014, 45（17）: 17017 （朱琴, 张裕敏, 胡昌义, 等. 氧化物半导体气敏传感器的改性研 究进展. 功能材料, 2014, 45（17）：17017） [3] Zang X N, Zhou Q, Chang J, et al. Graphene and carbon nanotube (CNT)  in  MEMS/NEMS  applications. Microelectron Eng,  2015, 132: 192 [4] Choi S J, Kim I D. Recent developments in 2D nanomaterials for chemiresistive-type gas sensors. Electron Mater Lett, 2018, 14（3）: 221 [5] [6] Kim I D, Rothschild A, Tuller H L. Advances and new directions in gas-sensing devices. Acta Mater, 2013, 61（3）: 974 Zhao M T, Yuan K, Wang Y, et al. Metal–organic frameworks as selectivity  regulators  for  hydrogenation  reactions. Nature,  2016, 539（7627）: 76 [7] Zhou H C, Kitagawa S. Metal-organic frameworks (MOFs). Chem Soc Rev, 2014, 43（16）: 5415 [8] Zou X Y, Chen M, Cao X Q, et al. Review of application of MOF materials for removal of environmental pollutants from water(Ⅰ). Chin J Eng, 2020, 42（3）: 289 （邹星云, 陈明, 曹晓强, 等. MOF材料在水环境污染物去除方面 的应用现状及发展趋势(Ⅰ). 工程科学学报, 2020, 42（3）：289） [9] Fei H H, Paw U L, Rogow D L, et al. Synthesis, characterization, and  catalytic  application  of  a  cationic  metal–organic  framework: Ag2 (4,  4'-bipy)2 (O3SCH2CH2SO3 ). Chem Mater,  2010,  22（6）: 2027 [10] Koo  W  T,  Jang  J  S,  Kim  I  D.  Metal-organic  frameworks  for chemiresistive sensors. Chem, 2019, 5（8）: 1938 [11] Zhang  L  T,  Zhou  Y,  Han  S  T.  The  role  of  metal-organic frameworks  in  electronic  sensors. Angewandte Chemie Int Ed, 2021, 60（28）: 15192 [12] Campbell  M,  Dincă  M.  Metal–organic  frameworks  as  active materials in electronic sensor devices. Sensors, 2017, 17（5）: 1108 [13] Zhai Z Y, Zhang X L, Li C J. Research progress of metal organic framework  (MOFs)/fiber  materials  used  in  resistive  gas  sensors. Chin J Eng, 2020, 42（9）: 1096 （翟振宇, 张秀玲, 李从举. 金属有机骨架(MOFs)/纤维材料用于 电阻式气体传感器的研究进展. 工程科学学报, 2020, 42（9）： 1096） [14] Kirchon  A,  Feng  L,  Drake  H  F,  et  al.  From  fundamentals  to applications:  A  toolbox  for  robust  and  multifunctional  MOF materials. Chem Soc Rev, 2018, 47（23）: 8611 [15] Smith  M  K,  Mirica  K  A.  Self-organized  frameworks  on  textiles (SOFT): Conductive fabrics for simultaneous sensing, capture, and filtration of gases. J Am Chem Soc, 2017, 139（46）: 16759 [16] Campbell M G, Liu S F, Swager T M, et al. Chemiresistive sensor arrays from conductive 2D metal-organic frameworks. J Am Chem Soc, 2015, 137（43）: 13780 [17] Wu A Q, Wang W Q, Zhan H B, et al. Layer-by-layer assembled dual-ligand  conductive  MOF  nano-films  with  modulated chemiresistive sensitivity and selectivity. Nano Res, 2021, 14（2）: 438 [18] Yao  M  S,  Lv  X  J,  Fu  Z  H,  et  al.  Layer-by-layer  assembled conductive  metal-organic  framework  nanofilms  for  room￾temperature  chemiresistive  sensing. Angewandte Chemie Int Ed, 2017, 56（52）: 16510 [19] Hu  N,  Yang  Z,  Wang  Y,  et  al.  Ultrafast  and  sensitive  room temperature  NH3 gas  sensors  based  on  chemically  reduced [20] · 10 · 工程科学学报，第 44 卷，第 X 期